CN107044356A - 四缸两气门柴油机的水套结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种四缸两气门柴油机的水套结构，包括缸孔水套和缸盖水套，缸孔水套包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油机节温器用来设置在靠近第一缸水套和第二缸水套位置，缸孔水套的水套腔体的高度为活塞行程的70％‑80％，相邻缸孔水套之间通过机加工的通孔相连，缸孔水套的前侧底端设有与缸孔对应的进水孔，缸孔水套和缸盖水套之间的上水孔设在第三缸水套和第四缸水套的后侧顶端，第一缸水套和第四缸水套的外侧腔体的下半部分断开。该水套结构，阻力小，流速高，冷却均匀，鼻梁区散热好。

Description

四缸两气门柴油机的水套结构

技术领域

本发明涉及柴油机的水套，特别涉及一种四缸两气门柴油机的水套结构。

背景技术

气缸套是柴油机冷却***的核心，通过冷却液循环流动，保证发动机在正常的温度下工作，把发动机工作时产生的热量及时散发出去，提高气缸体、气缸盖的可靠性。然而非道路发动机机体布置空间紧凑，工况复杂，经常会出现水温高现象。这对柴油机的冷却***有了更高的要求，必须对柴油机水套进行必要的优化调整，才能使柴油机正常工作。传统的非道路发动机水套设计比较随意、不合理。没有经过***的CFD分析以及考虑局部高热区的散热，造成水流阻力过大，冷却不均匀，流速低，这直接导致柴油机水温高，加速柴油机本体的磨损，减少柴油机的寿命。

传统的4缸2气门柴油机不带出水总管，一般都是采用纵流(从后端流到前端，至节温器回水)，随着柴油机技术的不断发展，尤其是紧凑的柴油机尺寸、以及缸内爆发压力不断提高，运行工况更加恶劣，其水套设计存在如下问题：

1.进出水口位置较低，水套高度过高，厚度不均匀，不利于气缸体上部高热负荷区的散热；

2.分布式上水方式，各缸上水结构相同，水流流速低；

3.气缸盖鼻梁区、排气道周围温度过高；

4.两缸之间的水套较厚，流通面积增大，水流流速低。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种四缸两气门柴油机的水套结构，阻力小，流速高，冷却均匀，鼻梁区散热好。

为实现上述目的，本发明提供了一种四缸两气门柴油机的水套结构，包括缸孔水套和缸盖水套，缸孔水套包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油机节温器用来设置在靠近第一缸水套和第二缸水套位置，缸孔水套的水套腔体的高度为活塞行程的70％-80％，相邻缸孔水套之间通过机加工的通孔相连，缸孔水套的前侧底端设有与缸孔对应的进水孔，缸孔水套和缸盖水套之间的上水孔设在第三缸水套和第四缸水套的后侧顶端，第一缸水套和第四缸水套的外侧腔体的下半部分断开。

优选地，缸盖水套的腔体向进排气之间的鼻梁区位置延伸进而形成射水道。

优选地，射水道延伸至鼻梁区位置的前端。

优选地，通孔为两个，该两个通孔互相交叉。

优选地，两个通孔互相垂直。

通孔的直径为4-6mm。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：通过优化水套的结构，合理设计水套高度和进水口位置，减少一部分对散热影响较小的水套流通面积，加快水流速度，有效地改善鼻梁区等高热区的换热，使各缸流量流动均匀，改善柴油机的冷却效果，提高柴油机的可靠性。还有通过取消两缸之间的水套，缩短缸心距，可以减少机体的长度和重量，提高了柴油机的适配性。

附图说明

图1是根据本发明的四缸两气门柴油机的水套结构中缸孔水套的砂芯示意图，其中示出通孔的结构；

图2是根据本发明的四缸两气门柴油机的水套结构中缸盖水套的砂芯示意图；

图3是根据本发明的四缸两气门柴油机的水套结构的砂芯组装示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1至图3所示，根据本发明具体实施方式的一种四缸两气门柴油机的水套结构，包括缸孔水套1和缸盖水套11。其中缸孔水套1包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油机节温器用来设置在靠近第一缸水套和第二缸水套位置，缸孔水套1的水套腔体的高度为活塞行程的70％-80％，相邻缸孔水套之间通过机加工的通孔2相连，缸孔水套1的前侧底端设有与缸孔对应的进水孔5，缸孔水套1和缸盖水套11之间的上水孔3设在第三缸水套和第四缸水套的后侧顶端，第一缸水套和第四缸水套的外侧腔体的下半部分断开，图1中示出水套中对应的部位为缺口6。

作为一种优选实施例，缸盖水套11的腔体向进排气之间的鼻梁区位置延伸进而形成射水道7(参加图2)。

作为一种优选实施例，射水道7延伸至鼻梁区位置的前端。

作为一种优选实施例，通孔2为两个，该两个通孔互相交叉。

作为一种优选实施例，两个通孔2互相垂直(参加图1)。

作为一种优选实施例，通孔2的直径为4-6mm。

上述方案中，缸孔水套1对应的水套4的高度为活塞行程的70％-80％，优选设计为活塞行程的80％，一般水套4的高度为96mm，厚度最好为均匀布置。这样，可以把进水孔5相对于气缸体的位置抬高，有利于气缸体上部高热负荷区散热，加快水流速度，确保气缸体均匀冷却。另外，把传统的两缸之间的水套取消，通过机加工，比如钻孔，形成通孔2，这样既可以降低了柴油机机体铸造工艺难度，并可以缩小缸心距，降低气缸体的长度和重量，还可以减少气缸体水流通面积，加快水流速度，把热量快速从气缸体带出去。优选为两条通孔2相互交叉，根据CFD分析，该通孔2半径为4-6mm，交叉角度为90°时，冷却效果较好。通过减少第1、4缸的水套截面缺口6，减少水套两端腔体面积，可以加快1、4缸的水流速度。还有，由于该柴油机没有出水总管，缸盖水套11的水流走向为纵流(即从后端往前端流动，最后从节温器回水)，为了保证各缸均匀冷却，改变了现有的每个缸的上水孔结构，传统柴油机各缸的上水孔数量相同，本方案通过取消靠近节温器出水位置的第1、2缸进气侧上水孔，改变机体各缸的水流量，使后端的气缸盖上水量更多，保证气缸盖各缸的均匀冷却。

如图2所示，为了保证气缸盖鼻梁区的冷却，在缸盖水套11上增加射水道7，本射水道7为了加强鼻梁区的冷却效果，把射水道7延伸到鼻梁区的前端。这样可以引导水流向鼻梁高热区流动，通过减小一部分的流通面积，提高流速，使经过鼻梁区的水流量增加，改善换热。

综上，本实施例的四缸两气门柴油机的水套结构，为了提高柴油机的冷却效果，在不改变分布式上水的冷却方式，通过优化水套的结构，合理设计水套高度和进水口位置，减少一部分对散热影响较小的水套流通面积，加快水流速度，有效地改善鼻梁区等高热区的换热，使各缸流量流动均匀，改善柴油机的冷却效果，提高柴油机的可靠性。还有通过取消两缸之间的水套，缩短缸心距，可以减少机体的长度和重量，提高了柴油机的适配性。

前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (6)

1.一种四缸两气门柴油机的水套结构，包括缸孔水套和缸盖水套，所述缸孔水套包括第一缸水套、第二缸水套、第三缸水套和第四缸水套，柴油机节温器用来设置在靠近所述第一缸水套和所述第二缸水套位置，其特征在于，所述缸孔水套的水套腔体的高度为活塞行程的70％-80％，相邻缸孔水套之间通过机加工的通孔相连，所述缸孔水套的前侧底端设有与缸孔对应的进水孔，所述缸孔水套和所述缸盖水套之间的上水孔设在所述第三缸水套和所述第四缸水套的后侧顶端，所述第一缸水套和所述第四缸水套的外侧腔体的下半部分断开。

2.根据权利要求1所述的四缸两气门柴油机的水套结构，其特征在于，所述缸盖水套的腔体向进排气之间的鼻梁区位置延伸进而形成射水道。

3.根据权利要求2所述的四缸两气门柴油机的水套结构，其特征在于，所述射水道延伸至所述鼻梁区位置的前端。

4.根据权利要求3所述的四缸两气门柴油机的水套结构，其特征在于，所述通孔为两个，该两个通孔互相交叉。

5.根据权利要求4所述的四缸两气门柴油机的水套结构，其特征在于，所述两个通孔互相垂直。

6.根据权利要求5所述的四缸两气门柴油机的水套结构，其特征在于，所述通孔的直径为4-6mm。